电磁学课程复习要点总结.docVIP

电磁学复习 考什么？ 电磁学的基本知识， 分析问题解决问题的能力。 电磁学的主要部分 基本物理量的定义，单位，单位的定义（MKSA制），单位的量纲。 电场，电场强度， 电位移矢量， 电偶极矩负—正，极化强度， 电流密度，面电流密度， 电势（差），电压， 电导率()， 电容率， 电阻， 电感(电流和磁场能的联系)， 电容(电荷和电场能的关系)器件和物理量的区分， 电动势， 位移电流，传导电流，束缚电流，束缚面电流 磁场，磁场强度， 磁感应强度， 磁矩，磁化强度， 自感，互感， 磁化率，磁导率， 能量密度， 能流密度，玻印廷矢量 基本物理规律 库仑定律， 毕奥-萨伐尔定律， 高斯定理 磁场的， 环路定理 ， 洛伦兹力公式， 法拉第电磁感应定律， 磁路定理 楞次定律，”感生电流的效果总是反对产生感生电流产生的原因“ 马克斯韦方程， 电场能， 磁场能， 受力，洛仑兹公式 负能定理 叠加原理，（矢量叠加，标量叠加） 唯一性定理，（平衡体系） 基本电路 电容，电阻，电感，阻抗（），导纳，传递函数，品质因数，有效值，无功功率，电路方程（），串联，并联电路，时间常数，谐振频率。 复习方法 总结列表（物理概念，物理量，公式） 解题方法和思路的总结 典型例题，容易出现错误的地方。 不清楚的地方一定要搞清楚。 做题的注意事项 题目的条件要分析清楚。 对称性要判断正确。 画图，建立坐标，解题中所用的参量一定要在图中标清楚。 辅助参量的定义一定要在使用前写清楚。 矢量的表示，不要忘记方向，等号两边要一致。 用量纲判断等式的正确性和结果的正确性。 单位面积受力 从物理意义出发判断结果的正确性。 （场在无穷远处的情况，在一些特殊位置的情况，在 时的情况） 要注意正确的单位。 （数字结果要写清楚单位，表达式结果不必写单位。这是因为一般符号本身已经包含单位，而数字则不包含单位） 默认MKSA单位制，如果你采用其他单位制必须明确说明。 解题方法 从基本定义和基本规律出发进行解题。 互能公式 利用对称性进行解题。 球对称（与r无关），轴对称（与φ无关），平面对称（与X，Y无关，镜面的方向问题），与Z无关的对称。 判断对称的方法----“设身处地”， 即把自己放到相关点去观察，对称关系则一目了然。 利用典型例题的结果进行解题。 MOT线圈在轴线上的磁场。 用算符法解电路方程。 用微分方程解电路方程。 用复数解法求电路方程的稳态解。 例题及讲解 (10分)一个均匀带电的球体，半径为 r0 ，所带电荷密度为. 证明该带电体的电场矢量满足电场的散度方程：(为真空电容率) 解： 球内电场（根据问题的球对称性，用高斯定理） 球外电场 ； 2．（10分）方波导是一种常用的微波传输器件，由中空的矩形金属筒构成。已知方波导（如图）中的电场强度分布为： ；；。 其中为电磁波圆频率； 为方波导宽边长；, 为正常数，，t为时间。 求出该电磁波的能流密度矢量并 说明能流特征。 ； ； 能量沿z 方向传播，y 方向没有能量流动，沿x方向有能量往返，平均流动为零。 3．（15分）如图电路由理想电源（电动势ε）,电阻R，电容C，和电感L组成。在t0时，开关K在断开状态，电路在稳恒状态。在 t=0时合上开关K. 已知电容，电阻和电感的数值满足：。 求通过电感的电流在合上开关K后随时间的变化。 ; ; ; ; ; 特解： Let ; ; Let ; ; 2003硕士研究生考试普通物理电磁学试题 （15分）一个无穷长的圆柱面，面上均匀分布横向电流，单位长度电流为I。圆柱面半径为r。 问：1)当r增加时，该体系的能量如何变化？增加 2)当r增加时，圆柱面内，外的磁场如何变化？不变 3)圆柱面上的电流元受力在什么方向。向外 2．（15分）稳恒电路中的一段电路中有直流电流I如图,R为电阻。画出能流分布,并说明判断的方法。 判断电场和磁场 3．（20分）一个无穷大均匀带电平面，单位面积带电量为σ, 一半径为R的导体球，球心距离该平面2R。求导体球面上的电荷分布。 解： ， 表面电荷分布 x 方向为 计算表面电荷分布在球心产生的电场： 2003硕士研究生复试普通物理电磁学试题 (20分)在导体表面某处P,电荷量的面密度为σ。求该处导体单位面积所受的力。 P 处小面元上的电荷在附近的场 其余电荷分布在P附近 产生的场为 受力 2．（15分）如图:电容量为C的电容器上带有电量Q,在t=0 时接通开关K，求在何时刻电容器中储存的电场能首次等于在自感为L的电感线圈中储存